高压电力电缆外护层带电检测技术探析陈云飞吴志威韩子圣

高压电力电缆外护层带电检测技术探析陈云飞吴志威韩子圣

陈云飞吴志威韩子圣

国网天津电缆公司,天津市300170

摘要：伴随当前经济发展速度进一步加快，人们开始越来越依赖电力资源。确保电力系统安全稳定运行具有非常重要的意义，所以一定要注意高压电力电缆外护层的检测工作。在高压电力电缆外护层的检测技术方面主要是带电检测工作，周期性开展带电检测工作能够进一步了解电缆外护层接地电流的变化情况，对电力运行质量的保障具有非常重要的意义。本文针对高压电力电缆外护层待定检测技术进行分析和研究，以供参考。

关键词：高压；电力电缆；外护层；带电检测

引言

在我国社会发展的过程中，电力电缆的制作技术进步非常明显，生产出来的电缆已经具有耐磨损、影响性较小而且隐蔽性较高等诸多优点。根据这些电力电缆的优点，很多110千伏以下的电压配电线路当中，电力电缆应用非常广泛。在当前配电线路大规模使用的条件下，电力电缆的维修工作逐步变成维护人员的工作重点。在工作的过程中很容易产生失误，为了让电力线路的运行更为顺畅，一定要确保电力电缆的运行状态，所以加强带电检测技术具有非常重要的意义。带电检测技术主要指的是在，在电缆不停电的条件下对电缆进行检查，具有操作方便、灵敏度高等诸多优点，在不停电的条件下进行检测，不会影响社会的发展，另外在带电电力电缆检测的过程中，可以进一步了解故障的危害以及检测的技术，全面进行创新，让高压电力电缆外护层带电检测技术进一步深化。

一、电缆外护层故障危害

（一）外护层散热危害

基于电缆外护层的危害，以单芯电缆外护层为例，当单芯电缆外护层接地出现故障时，会使得金属护层发生双端接地或是使得交叉互联系统失效回路，进而电缆金属护层接地电流增大而导致电缆发热，进而影响电缆的发热性出现问题，在这样的故障之下会使电缆输电容量降低，影响输电效率。

（二）外护层破损危害

当电缆外护层出现破损时，破损内部会处于持续放电的状态，此时对于外护层而言会在此电化腐蚀，降低外护层的功效[1]。基于此，当空气或水分进入绝缘体内，会增加绝缘体老化的速率，水树枝与电树枝此时发展迅速，最后造成绝缘击穿而发生线路停电故障。

二、带电检测概述

带电检测，即为一种不停电的检测方式，其目的是为了不影响周边用电的正常运作。基于电缆检测的层面，主要的电缆检测分类有两种，即为在线检测与带电检测，在线监测是用过安放设备与目标之上，进行常年的监查以测量[2]。而带电检测，是通过相关的仪器装置，对电缆的运行状态进行检测，目的在于检测出电缆运作时存在的故障和隐患。一般来说带电检测不涉及继保动作检测，仅对电气进行检测。而带电检测的适用性十分广泛，在我局10kV~500kV设备上均有开展。

在进行带电检测工作时，常常会使用一些辅助设备来帮助检测工作的进行，例如红外热成像谱、局放测试仪等。而对于工具的选择方面，主要是针对带电检测的检测项目来选择，常见的带电检测项目有，局部放电、发热、气体渗漏等现象故障现象。

带电检测与常规的检测存在差异，因此也被称为特殊检测方法。一般来说，常规的电力检测是一种预防性的电力检测，其主要检测性质，作用于电气除尘、停电试验等方面。因此基于带电检测的不停电特点相比，存在一定的劣势。

带电检测基于不停电的特点，对于用电用户方面来说具有许多良好的影响，能够避免对社会电力资源使用造成影响，侧面的提高社会的经济效应等[3]。基于检测本身来说，部分电缆设备相对老式，无法承受瞬间的高压，因此传统的停电检测不能使用，但带电检测的不停电特点，能够完美的填补此缺陷，经过实际的测量与实践，带电设备完全可以运用至老式电缆的检测当中。

三、高压电力电缆外加直流检测法

（一）高压电力电缆外加直流检测法原理

高压电力电缆外加直流检测法，是利用铅酸或是三元锂蓄电池作为直流源，直流源附带DC-DC转换模块使得直流电流受控。回路中串联电抗L使直流输入源与电缆金属护层中原有的交流电流分量隔离。

该项技术对于电力电缆的检测流程为，在电力电缆外护层注入直流电，同时在其相邻的接地箱或交叉互联箱的回路中测量原有直流电。而通过注入直流电与原有直流电的比较，通过大小的对比，能够得出范围内电力电缆外护层绝缘状况以及接线是否正确。

在进行高压电力电缆外加直流检测法时，要注意直流钳形电流表的使用，首先在测试之前，要对直流钳形电流表进行消磁清零的工作，之后在检测时首先要用直流钳形电流表进行调整，使直流钳形电流表对应直流电，使得卡钳极性端统一化，正式测量后要在数值稳定后才进行数据的读取。

（二）高压电力电缆外加直流检测作用

外加直流检测的作用在于，在不停电的情况下检测电缆外护套的完好情况，可明显加强电力系统的运行可靠性。外加直流检测相对传统电缆外护层停电开展直流耐压试验可检测出外护层完好性，但不具备加压烧穿功能。

（三）外加直流检测法实例分析

基于某实例电缆进行分析，该电缆为110kV，型号为YJLW03-64/110-1×500，总长2.4km，电缆的敷设形式为沟道、埋管、顶管复合形式。该电缆外护层接地方式为一个交叉互联系统。基于该电缆为市区主供通道的情况，在考虑不影响市区居民用电正常的前提下，采用外加直流检测法对该电缆绝缘进行检测。检测当中发现该输入端不等于输出端直流叠加值，判断为中间段B相外护套破损故障。安排停电后通过外护套耐压试验及外护套绝缘电阻试验后得出该段电缆B相外护套损坏，直流电阻值为23Ω。

四、高压电力电缆红外测温检测技术

（一）高压电力电缆红外测温检测技术概述

高压电力电缆红外测温检测技术，是基于电缆外护层出现故障时，因电缆金属护层接地电流，各连接部件发热的原理。该项技术可以接受检测目标发出的红外辐射，通过热成像的原理进行检测。通过对热成像的分析，可以发现检测目标是否存在发热的缺陷，进而进行判断。

（二）高压电力电缆红外测温检测技术要点

高压电力电缆红外测温检测技术在检测过程当中，主要是依靠红外热成像图谱进行检测判断，其判断的原理在于电缆各部分的温度差异。按照运行经验，过流部件（电流致热型部件）与正常相相差5℃以上，绝缘部件（电压致热型部件）与正常相相差1℃以上，就说明发热缺陷较为严重。

五、结语

电力系统越来越多地使用电力电缆，丰富并完善电力电缆带电测试方法对推行电力设备状态检修有着重要的意义。外加直流高压电缆外护层带电测试方法不仅安全、高效，还可以有效地发现设备缺陷，避免设备重复停电，适用于各电压等级的高压电力电缆外护层带电测试。现代社会科技已经达到了一定的高度，在这样的前景之下，对于电力电缆的运行状况就需要进行保障工作，而目前国内主要的电力电缆检测手段为带电检测。带电检测即为在不停电的状态下，对于电力电缆进行检测，其主要检测项目有外护层故障等，基于此带电检测的技术也出现许多分类，例如高压电力电缆外加直流检测法、高压电力电缆红外测温检测技术。

参考文献：

[1]田金虎，刘渝根，赵俊光，田大鹏，尚龙龙.多回同相多根并联高压电力电缆电流分布及金属护套环流计算[J].高电压技术，2014，40(01):153-159.

[2]李浪.高压电力电缆故障原因分析和试验方法的研究[D].西南交通大学，2013.

[3]顾志铭.基于Zigbee的高压电力电缆温度监测系统的设计与实现[D].上海交通大学，2012.

[4]魏钢，唐炬，文习山，林俊亦.局部放电信号在交联聚乙烯高压电力电缆中的衰变及其检测[J].高电压技术，2011，37(06):1377-1383.

[5]肖成刚.高压电力电缆—架空混联线路接地保护方案探讨[D].上海交通大学，2007.

[6]丁蕾，房鑫炎.基于电容电流半补偿的高压电力电缆分相电流差动保护研究[J].电网技术，2005(04):45-49